园林工程第一章土方工程

园林工程第一章

土方工程第一节竖向设计第二节竖向设计方法第三节土方工程量计算第四节土方施工章节内容概要第一节竖向设计园林场地与场地选择竖向设计的定义与任务竖向设计原则竖向设计步骤1、园林场地1）园林场地的范畴园林场地包括规划设计范围内的建筑、广场、绿地、停车场、公共设施、园林小品等所有元素以及它们之间融为一体的关系。园林场地设计包括：场地平面设计、竖向设计、景观设计、工程管线综合等内容。2）地形与地貌

地形、地貌反应场地的现状；场地设计是对地形和地貌的处理。一、

园林场地与场地选择园林场地与场地选择2、园林场地的选择

场地要符合风景园林功能的需求，要能体现空间的布局要求。园林场地与场地选择园林场地与场地选择园林场地与场地选择园林场地与场地选择1、

园林场地竖向设计的定义

是对园林中各个景点、设施及地貌在高程上进行统一协调而创造既有变化又统一协调的设计。简单说就是指在一块场地上进行垂直于水平面方向的布置和处理。2、

园林场地竖向设计的任务

从最大限度地发挥园林的综合功能出发，统筹安排园内各种景点、设施和地貌景观之间的关系；充分利用地形减少土方量，合理处理地上的设施和地下设施之间、山水之间、园内与园外之间在高程上合理衔接。二、园林场地竖向设计的定义与任务定义与任务竖向设计需求竖向设计需求竖向设计需求竖向设计需求1）地形设计2）确定园内建筑与园林小品的高程3）园路、广场、桥涵和其它铺装场地的设计4）植物种植在高程上的要求5）拟定场地排水方案6）安排场地土方工程7）管道综合基本任务包括：基本任务三、园林场地竖向设计原则1）园林场地竖向设计应在总体设计的指导下，充分满足场地内各种场所、构筑物、排水、种植的功能要求。2）充分利用自然地形，就地取材，合理进行场地内土方的测算以及工程量的平衡，以减少土方量。3）合理确定高程，在满足场地内等要求的前提下，以最少的投入达到风景园林整体效果的设计要求。竖向设计原则竖向设计原则竖向设计原则竖向设计原则竖向设计原则竖向设计原则1、资料的搜集1）场地现状资料园林场地及附近地区的地形图、等比例航测图，基础资料，必不可少。图纸比例：1:500或1:1000，等高距：0.5~1.0m。2）当地水文地质、气象、土壤、植物等的现状和历史资料3）城市规划对该园林用地及附近地区的规划资料，市政建设及其地下管线资料4）园林总体规划初步方案及规划所依据的基础资料5）所在地区的园林施工队伍状况和施工技术水平、劳动力素质与施工机械化程度等方面的参考资料。四、园林竖向设计步骤竖向设计步骤竖向设计步骤2、现场踏勘与调研地形、地质、水文、地上地下构筑物及设施等竖向设计步骤3、

园林竖向规划设计图纸的表达1）规划阶段①要求提供竖向规划的说明②竖向规划图

图纸比例1:1000~1:5000，等高线高差采用2~5m。主要内容：确定风景园林中主要组成部分的合理高程位置坐标

标高确定全园的排水方向确定道路纵坡坡度、坡长进行土方量的估算竖向设计步骤2）技术设计阶段图纸采用1:200~1:500，等高距一般为0.5~1m。主要内容：修正补充各部分的高程图用设计等高线将主要绿地、广场、堆山、挖湖与微地形表现出来绘制主要园路的纵断面

水平比例一般为1:200~1:500，垂直比例1:20~1:50，桩点距20~100m。进行土方量计算，绘制土方量调配图，并作出土方量平衡表编制技术设计说明书竖向设计步骤竖向设计步骤3）施工图阶段图纸比例1:20~1:200,；等高距0.1~0.25m。主要内容：各项施工工程平面位置的详细标高和排水方向土方工程施工图要求注明桩点的桩号、原地形高程、设计高程和施工标高进行土方工程量计算在有明显特征的地方，绘制设计剖面图或施工断面图编制工程预算表编制说明书竖向设计步骤竖向设计步骤第二节竖向设计的方法等高线法断面法模型法竖向设计与土方工程量一、等高线法1、高程与等高线1）高程

地面上一点到大地水准面的铅垂距离。2）等高线

一组垂直间距相等、平行于水平面的假象面，与自然地貌相交切所得到的交线在平面上的投影。等高线法等高线法等高线法坡向图其他表示方法其他表示方法2、等高线的性质1）同一条等高线上的点，其高程都相等。2）每一条等高线都是闭合的。3、等高线的水平间距的大小，表示地形的缓或陡。4）等高线一般不相交或重叠，只有在悬崖处等高线才可能出现相交情况。5）等高线在图上不能直穿横过河谷、堤岸和道路等。等高线的性质等高线的性质等高线的性质3、用设计等高线进行竖向设计1）设计步骤

①根据场地总体布局，在已确定的道路网中会出红线或道路控制线以内的各组成部分的平面图。②用插入法求出道路转折点及建筑物四角的设计高程。③场地内的坡度和道路的线型应结合自然地形、地貌，并根据设计总图的要求灵活布置。④根据场地地形、地貌的变化，通过地形分析，划分若干排水区，就近排入排水管网或相应渠道与水体。用设计等高线进行竖向设计坡度公式：i——坡度h——地形图上量得任意两点的高差L——任意两点的水平距离插入法求相邻等高线之间任意点高程公式：Hx——任意点高程Ha——A点所在等高线高程x——任意点至A点的等高线的距离h——等高距L——任意两点间的水平距离用设计等高线进行竖向设计用设计等高线进行竖向设计用设计等高线进行竖向设计2）设计等高线在设计中的具体应用①陡坡变缓或缓坡变陡②平填沟谷③削平山脊④平整场地⑤园路设计等高线的计算和绘制用设计等高线进行竖向设计陡坡变缓坡或缓坡改陡坡原等高线设计等高线用设计等高线进行竖向设计平垫沟谷与削平山脊用设计等高线进行竖向设计平整场地零点：不挖不填的点零点线：相邻零点的连线用设计等高线进行竖向设计二、断面法用许多断面表示原有地形和设计地形的状况的方法。纵断面横断面断面法对后期土方工程量计算较为有利，但表现不直观，另修改不便利，一旦某一个断面修改，那么与其关联的断面都要做局部修改。可应用于局部的竖向设计。断面法断面法三、模型法传统方法：运用泡沫、聚酯材料、各种板材制成地形模型。现代方法：运用计算机制作地形模型。表现直观形象，较为具体。制作费工费时，投资较多；实物某型不便搬动。模型法四、竖向设计和土方工程量减少土方工程量的措施1）遵循因地制宜的原则2）园林建筑应与地形结合3）园路选线对土方工程量的影响4）多搞小地形，少搞或不搞大规模的挖湖堆山5）缩短土方调配运距，减少小搬运6）合理的管线布线和埋深竖向设计和土方工程量土方量最少土方量最少竖向设计和土方工程量竖向设计和土方工程量竖向设计和土方工程量地形设计1、地形设计的概念地形设计：根据造园的目的和要求并与平面规划相协调，对造园用地范围的山、水等进行综合的组织设计，使园林内部山、水之间，园林用地与四周环境之间，在景观和高程之间有合理的关系。地形设计2、作用骨架作用、空间作用、景观作用、工程作用

1)有效的组织空间，为园林建筑提供良好的基础；

2)能改善园内小气候，为动植物生长提供良好的条件；

3)可以理顺园内各种景物、设施的竖向关系，处理好院内外的各种关系；

4)可以使园内的排水与交通更趋于合理通畅，保障工程稳定性；

5)协调景观与功能的关系，满足实用、经济、美观的要求；

6)节约投资，缩短工期，并为土方计算、土方平衡和土方施工提供依据。地形设计分隔背景地形设计圆明园四十景图之四镂月开云背景地形设计组织排水地形设计工程作用地形设计3、地形设计原则和要求1）原则：

①从实用功能出发，兼顾实用和造景，发挥造景功能。②要因地制宜，利用与改造相结合，在利用的基础上，进行合理的改造。③必须遵守城市总体规划要求。④注意节约原则，降低工程费用，就地就近，维持土方平衡。地形设计2）地形类型：平地（坡度<3%）：

①用于种植的平地：游人散步草坪坡度宜在1%-3%②铺装平地：0.3%-1%,可采用双向坡或四面坡加速排水地形设计坡地：①缓坡地：3%-10%（坡角2°-6°），道路、建筑均不受地形约束，可作活动场地和种植场地，如篮球场(3%-5%)，疏林草地（3%-6%）。②中坡地：10%-25%（坡角6°-14°），建筑区需设台阶，建筑群受限制，通车道路不宜垂直于等高线布置。③陡坡地：25%-50%（坡角14°-26°），作种植用地，建筑受较大限制，道路应与等高线斜交。④急坡地：>50%（坡角>26°），建筑需作特殊处理，种植林木，多于土石结合。⑤悬崖、陡坎：>100%（坡角>45°），种植需要采取特殊措施，道路布置难度均大，工程措施投资大。地形设计缓坡陡坡山地：

地貌设计的核心，直接影响到空间的组织、景物的安排、天际线的变化和土方工程量等。山地设计要点：①未山先麓，陡缓相间②曲走斜伸，逶迤连绵③主次分明，互相呼应④左急右缓，勒放自如⑤丘壑相伴，虚实相生地形设计群山连绵，山势雄伟地形设计地形设计水体：确定水际轮廓线，确定岸顶、湖（池）底的高程及水位线，解决水源和排水问题。人工水体近水岸2米范围内水深不大于0.7米，汀步、无护栏的园桥近水2米范围内水深不大于0.5米，护岸顶与常水位的高差要兼顾景观、安全、游人近水心理以及防止岸体冲刷等要求合理确定。地形设计

第三节土方工程量计算1、用求体积公式估算2、断面法3、方格网法计算土方体积的方法很多，常用的大致可归纳为以下3类：

1、用求体积公式估算；

2、断面法；

3、方格网法。土方工程量计算一、求体积公式法

土方工程量计算在建园过程中，经常会碰到一些类似锥体、棱台等几何形体的地形单体。这些地形单体的体积可用相近的几何体体积公式来计算。土方工程量计算二、断面法断面法是以一组等距(或不等距)的互相平行的截面将拟计算的地块、地形单体(如山、溪涧、池、岛等)和土方工程(如堤、沟渠、路堑、路槽等)分截成“段”。

根据分“段”方向分垂直断面法和水平断面法（也叫等高面法）土方工程量计算垂直断面法水平断面法土方工程量计算断面

无论是垂直断面法还是等高面法，不规则的断面面积的计算工作总是比较繁琐的。一般说来，对不规则面积的计算可以采用以下两种方法：(1)求积仪法:用求积仪进行测量，此法较简便精确。(2)方格纸法:把方格纸蒙在图上，通过数方格数，再乘以每个方格的面积即可。此法方格网越密，其精度越大。

土方工程量计算三、方格网法用方格网法计算土方量相对比较精确，一般用于平整场地，即将原来高低不平的、比较破碎的地形按设计要求整理成平坦的具有一定坡度的场地。其基本工作程序如下:A.划分方格网B.计算原地形标高C.填入设计标高D.填入施工标高E.填挖零点线F.土方量计算土方工程量计算A.划分方格网

在附有等高线的地形图上划分若干正方形的小方格网。方格的边长取决于地形状况和计算精度要求。

园林中在地形相对平坦地段，方格边长一般可采用20-40m；

地形起伏较大地段，方格边长可采用10-20m。土方工程量计算B.计算原地形标高根据总平面图上的原地形等高线确定每一个方格交叉点的原地形标高，或根据原地形等高线采用插入法计算出每个交叉点的原地形标高。

将原地形标高数字填入方格网点的右下角。土方工程量计算设计标高36.0035.00原地形标高＋⑨角点编号施工标高-1.00土方工程量计算

当方格交叉点不在等高线上就要采用插入法计算出原地形标高。插入法求标高公式如下：

Hx=Ha±xh/L式中：Hx——角点原地形标高（m）；

Ha——位于低边的等高线高程（m）；

x——角点至低边等高线的距离（m）；

h——等高距（m）；

L——相邻两等高线间最短距离（m）。土方工程量计算插入法求高程通常会遇到3种情况：

(1)待求点标高Hx在二等高线之间

hx∶h=x∶Lhx＝xh/L

∴Hx=Ha+xh/L(2)待求点标高Hx在低边等高线Ha的下方。

hx∶h=x∶Lhx＝xh/L∴Hx=Ha-xh/L(3)待求点标高Hx在高边等高线Hb的上方。

hx∶h=x∶Lhx＝xh/L∴Hx=Ha+xh/L土方工程量计算土方工程量计算C.填入设计标高根据设计平面图上相应位置的标高情况，在方格网点的右上角填入设计标高。D.填入施工标高

施工标高=原地形标高－设计标高得数为正（+）数时表示挖方，得数为负（-）数时表示填方。施工标高数值应填入方格网点的左上角。土方工程量计算E.填挖零点线求出施工标高以后，如果在同一方格中既有填土又有挖土部分，就必须求出零点线。土方工程量计算零点就是既不挖土也不填土的点，将零点互相连接起来的线就是零点线。

零点线是挖方和填方区的分界线，它是土方计算的重要依据。F.土方量计算根据方格网中各个方格的填挖情况，分别计算出每一方格土方量。由于每一方格内的填挖情况不同，计算所依据的图式也不同。计算中，应按方格内的填挖具体情况，选用相应的图式，并分别将标高数字代入相应的公式中进行计算。土方工程量计算土方工程量计算4、土方的平衡与调配土方施工设计的一个重要内容。总目的是在土方总运输量最小（或土方施工费用最少）并适当考虑添土的情况下，合理确定挖填去土方调配方向和数量，从而达到缩短工期，降低成本，提高土方工程质量的目的。土方工程量计算1）土方平衡与调配的原则

a、充分考虑添土的实用性，如种植区、道路广场b、充分尊重设计，不在园内随意借土和弃土c、分区调配应与全场调配相协调d、土方调配应与地下构筑物的施工相结合e、选择合理的调配方向，运输路线，施工顺序，避免土方运输出现无所谓的对流或乱流现象土方工程量计算2）土方调配图A、划分土方调配区B、计算各调配区的土方量并标于图上C、计算各挖方调配区和各填方调配区之间的平均运距D、确定土方调配最优方案E、绘出土方调配图土方工程量计算第四节土方施工土的工程分类与性质土方施工土方施工工艺一、土的工程分类与性质

不同性质的土壤对土方工程的施工方法、工程量及工程投资等有着较大的影响，也涉及到工程设计、施工技术和施工组织的安排。因此，需要对土壤的类型与性质的基本知识有一定的了解。土的工程分类与性质1、土的工程分类A、松土用铁锹即可挖掘的土，如砂土、壤土、植物性土壤。B、半坚土用锹和部分十字镐翻松的土。如黄土类粘土，15mm以内的中小砾石、砂质粘土、混有碎石与卵石的腐殖土。C、坚土用人工撬棍或机具开挖，有时用爆破的方法。如各种不坚实的页岩、密实黄土、含有50kg以下块石的粘土块石。土的工程分类与性质2、土的工程性质

土一般由固体（土颗粒）、液体（水）和气体组成，土的性质取决于各组成部分的特性及其相对含量与相互作用。a、土壤容重和含水量b、土壤的自然倾斜面和安息角c、土壤的相对密实度d、土方松散度土的工程分类与性质1）土壤容重和含水量

土壤的容重指单位体积内天然状况下的土壤重量，单位为kg/m3。容重对土方工程的难易程度有着较大的影响，容重越大挖掘越难。

土壤的含水量是土壤孔隙中的水重和土壤颗粒重的比值。土壤虽具有一定的吸持水分的能力，但土壤水的实际含量是经常发生变化的。土的工程分类与性质2）土壤的自然倾斜面和安息角

松散状态下的土壤颗粒，自然滑落而形成的天然斜坡面，叫做土壤自然倾斜面。该面与地平面的夹角，叫做土壤自然倾斜角（安息角)。为了使工程稳定，就必须有意识地创造合理的边坡，使之小于或等于自然安息角。

随着土壤颗粒、含水量、气候条件的不同，各类型土壤的自然安息角亦有所不同。土的工程分类与性质土的工程分类与性质3）土壤的相对密实度

相对密实度用来表示土壤在填筑后的密实程度，可用下式来表示

D＝ε1-ε2/ε2-ε3式中：D——土壤相对密实度；

ε1——填土在最松散状况下的孔隙比；

ε2——经辗压或夯实后的土壤孔隙比；

ε3——最密实情况下的土壤孔隙比。土的工程分类与性质4）土方松散度

土方从自然状态被挖动后，会出现体积膨胀的现象。土壤膨胀的一般经验数值是虚方比实方大14%-50%，一般砂为14%、砾为20%、粘土为50%。填方后土体自然回落则需要1年时间，而一般以小型运土工具填筑的土体要比大型工具回落得快。土的工程分类与性质

土壤的实方与虚方之比，便是土壤的松散度。

土壤松散度＝原土体积(实方)/松土体积(虚方)

若该土的松散度是0.05，则其可松性系数应是1+0.05=1.05。因此在土方计算中，计算出来的土方体积应乘以可松性系数，方能得到真实的虚方体积。土的工程分类与性质土的工程分类与性质二、土方施工土方施工一般可分为4个阶段，即挖、运、填、压。其施工方式有人力施工、半机械化施工、机械化施工等。可以根据施工现场的状况、条件和工程量等因素来决定施工方式。土方施工1、土方施工的准备工作

在土方施工前应对工程建设进行认真、周全的准备，合理组织和安排工程建设，否则容易造成窝工甚至返工，进而影响工效，带来不必要的浪费。土方施工1）研究和审查图纸

检查图纸和资料是否齐全，图纸是否有错误和矛盾。2）勘查施工现场

摸清工程现场情况，收集施工相关资料。土方施工土方施工3）编制施工方案

制定出符合本工程要求及特点的施工方案与措施。4）清理现场

清理有碍于工程的开展或影响工程稳定的地面物和地下物。(1)生物性废物(2)非生物性废物

土方施工5)做好排水设施

对场地积水应立即排除。特别是在雨季，在有可能流来地表水的方向都应设上堤或截水沟、排洪沟。在地下水位高的地段和河地湖底挖方时，必须先开挖先锋沟，设置抽水井，选择排水方向，并在施工前几天将地下水抽干，或保证在施工面1.5m以下。土方施工6)定点放线

清场之后，为了确定填挖土标高及施工范围，应对施工现场进行放线打桩工作。土方施工类型不同，其打桩放线的方法亦不同。土方施工(1)平整场地的放线

采用方格网法施工放线。将方格网放样到地上，在每个方格网交点处立桩木，桩木上应标有桩号和施工标高。土方施工(2)挖湖堆山的放线

利用方格作为控制网。堆山填土时由于土层不断加厚，桩可能被土埋没，所以常采用标杆法或分层打桩法。分层打桩时，桩的长度应大于每层填土的高度。土山不高于5m的，可用标杆法，即用长竹竿做标杆，在桩上把每层标高定好。挖湖工程的放线和山体放线基本相同，但由于水体挖深一般较一致，而且池底常年隐没在水下，放线可以粗放些。土方施工土方施工土方施工7)修建临时设施及道路

修筑好临时道路，以供机械进场和土方运输之用，主要临时运输道路宜结合永久性道路的布置修筑。8)准备机具、物资及人员

准备好挖土、运输车辆及施工用料和工程用料，并按施工平面图堆放，配备好土方工程施工所需的各专业技术人员、管理人员和技术工人等。土方施工三、土方施工工艺1、挖方

1)人力挖方

人力挖方适用于一般园林建筑、构筑物的基坑（槽）和管沟以及小溪流、假植沟、带状种植沟和小范围整地的人工挖方工程。施工机具主要为尖、平头铁锹、手锤、手推车、梯子、铁镐、撬棍、钢尺、坡度尺、小线或铅丝等。施工流程为：确定开挖顺序和坡度——确定开挖边界与深度——分层开挖——修整边缘部位——清底。土方施工工艺土方工程的多台阶开挖挖方工具

人力挖方必须注意以下要点：①挖土施工要有足够的工作面，平均每人4-6m2。②开挖地段附近不得有易坍落物。③下挖注意留出必要的边坡，松散土不超过0.7m，中度密度土壤不超过1.25m深，坚硬土深不超过2m。凡超过标准者，须加支撑板或留出边坡。④挖方工作不得在土壁下面开挖，以防塌方。⑤施工中必须随时保护基桩、龙门板或标杆，以防损坏。土方施工工艺2)机械挖方

机械挖方主要适用于较大规模的园林建筑、构筑物的基坑（槽）和管沟以及园林中的河流、湖泊、大范围的整地工程等的土方施工。施工主要机械有挖土机、推土机、铲运机、自卸汽车等。机械挖方操作流程为：确定开挖的顺序和坡度——分段分层平均下挖——修边和清底。土方施工工艺机械施工要点：

①由于施工作业范围大，桩点和施工放线要明显，以引起施工人员和推土机手的注意；②在开挖有地下水的土方工程时，应采取措施降低地下水位，一般要降至开挖面以下0.5m，然后才能开挖；③夜间施工应有足够照明，危险地段应设明显标志，防止错挖或超挖；土方施工工艺④施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等，应事先经过检查，必要时进行加固或加宽等准备工作；⑤在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等，均应配备人工进行；⑥开挖基坑（槽）和管沟，不得挖至设计标高以下，如不能准确地挖至设计基底标高时，可在设计标高以上暂留一层土不挖，以便在找平后由人工挖出。土方施工工艺挖方工程应注意以下质量问题：

①基底超挖：开挖基坑（槽）或管沟均不得超过基底标高。②软土地区桩基挖土应防止桩基位移：在密集桩附近开挖基坑（槽）时，应事先确定防桩基位移的措施。土方施工工艺

③基底未保护：基坑（槽）开挖后应尽量减少对基土的扰动。如基础不能及时施工时，可在基底标高以上留出0.3m厚土层，待做基础时再挖掉。④施工顺序不合理：土方开挖宜先从低处进行，分层、分段依次开挖，形成一定坡度，以利排水。⑤施工机械下沉：推土机、铲运机一般需要在地下水位0.5m以上推铲土；挖土机一般需要在地下水位0.8m以上挖土，以防机械自重下沉。土方施工工艺

⑥开挖尺寸不足，边坡过陡：基坑（槽）或管沟底部的开挖宽度，除结构宽度外，应根据施工需要增加工作面宽度。⑦基坑（槽）或管沟边坡不直不平，基底不平：应加强检查，随挖随修，并要认真验收。土方施工工艺09年2、运土

就近挖方和就近填方的原则，力求土方就地平衡以减少土方的搬运量。

运土关键是运输路线的组织。一般采用回环式道路，避免相互交叉。

运土方式也分人工运土和机械运土两种。人工运土一般是短途的小搬运。土方施工工艺3、填方

填方时必须根据填方地面的功能和用途，选择合适土质的土壤和施工方法。

1)填方的施工流程：基底地坪的清整——检验土质——分层铺土、耙平——分层夯实——检验密实度——修整找平验收。

2)填埋顺序：先填石方，后填土方；先填底土，后填表土；先填近处，后填远处。土方施工工艺3)填埋方式

①大面积填方应分层填土，一般每层30～50cm，为保持排水，应保证斜面有3%的坡度。②在自然斜坡上填土时，为防止新填土方沿着坡面滑落，可先把斜坡挖成阶梯状。土方施工工艺土方施工工艺

③在填自然式山体时，应以设计的山头为中心，采用螺旋式分路上土法。

运土顺循环道路上填，每经过全路一遍，便顺次将土卸在路两侧，空载的车（人）沿线路继续前行下山。土方施工工艺

④堆土做陡坡，用袋装土垒出陡坡，其坡度可以做到200%以上。

土袋不必装得太满，装土约70%-